La vie est bien plus agréable dans la vallée depuis que les températures se sont réchauffées. Sid a organisé une colonie de vacances : Manny le mammouth et Diego le tigre ne sont pas les derniers à se moquer de lui. Dans le fond de son coeur, et bien qu'il n'en touche mot à quiconque, Manny est malheureux : il pense être le dernier mammouth sur Terre alors qu'il aurait bien aimé pouvoir fonder une famille. Mais bientôt, chaleur oblige, le glacier menace de rompre et d'engloutir la vallée. Pour survivre, tout ce petit monde prend la route en quête d'un lieu plus sûr. En chemin, Manny, Diego et Sid font la connaissance d'Elie et de ses deux frères opposums.